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Leistungsfähige ZFS NAS Lösung auf Basis von FreeNAS und HP MicroServer

Seit langer Zeit suche ich nach einer zufriedenstellenden Lösung um Meine Fotos, Videos und alle wichtigen Daten zu archivieren, meine Filme über DLNA zum Fernseher zu streamen oder allgemein Speicher im Heimnetzwerk über verschiedene Protokolle zugänglich zu machen.

Hardware?
Mein Fokus lag dabei auf Effizienz sowohl in Stromverbrauch als auch in Datentransferraten. Sowohl Fertig NAS ala Synology/Qnap als auch selbst zusammengestellte Hardware Komponenten haben mich nie richtig überzeugt, bis ich auf ein bestimmtes Stück Hardware gestoßen bin: Den HP MicroServer. Dieser hat im Vergleich zu Fertig NAS Boxen vergleichsweise Viel Rechenleistung, und lässt sich mit bis zu 16GB EEC RAM ausrüsten. ECC RAM hat dabei den vorteil, dass Fehler, die durch gekippte Bits im Arbeitsspeicher verursacht werden erkannt und korrigiert werden können. (Siehe )
Zusätzlich lässt sich dieser MicroServer mit seinen 5x SATA, 1x eSATA, 1x PCIe x1 sowie PCIe x16 sehr gut erweitern.

Warum FreeNAS und ZFS?
ZFS ist eine von Sun entwickelte Speicher-Technologie, die weitaus mehr ist als nur ein Dateisystem. Mit ZFS ist es möglich auf vielfältige Möglichkeiten seine Daten auf mehrere Festplatten ausfallsicher/redundant zu verteilen, Snapshots der Daten zu erstellen, Deduplizierung zu nutzen, oder einen zusätzlichen SSD Cache für schreib oder Lese Operationen zu verwenden. Im Gegenzug benötigt ZFS aber Rechenleistung sowie vor allem RAM!
FreeNAS ist eine Distribution die genau das bietet was eine NAS braucht. Ein gut bedienbares Web-Interface, Rechteverwaltung, die Möglichkeit die Daten auf verschiedene Weise freizugeben (AFP, CIFS, NFS) u.v.m. siehe

RAID?
Von Raid zu sprechen ist bei ZFS zwar nicht ganz richtig, aber um die Funktionsweise zu beschreiben in Ordnung. Korrekt werden diese Modi als Pool-Typ bezeichnet.
stripe - entspricht Raid0 - keine Datenredundanz sondern Geschwindigkeitsoptimierung. Hier wird gleichzeitig auf zwei Platten geschrieben bzw. von beiden gelesen.
mirror - entspricht Raid1 / gespiegelt - erlaubt den Ausfall einer von zwei Platten
raidz - entspricht Raid5 / eine Paritätsplatte - erlaubt den Ausfall einer von mehreren Platten
raidz2 - wie Raid 5 aber zwei Paritätsplatten - erlaubt den Ausfall zweier von mehreren Platten
raidz3 - wie Raid 5 aber drei Paritätsplatten - erlaubt den Ausfall dreier von mehreren Platten
diese Modi lassen sich untereinander kombinieren, so lässt sich z.B. auch ein mirror+stripe Verbund erstellen welcher dann einem Raid10 entspricht.

Performance
Möchte man hohe Transferraten mit einem ZFS Dateisystem gilt: Je mehr Arbeitsspeicher desto besser. Minimum sind allerdings 4GB (empfohlen 6GB). Der HP MicroServer bietet mit seinen maximalen 16GB also eine optimale Ausgangslage.
Mit verbauten 16GB RAM komme ich beispielsweise beim Übertragen von großen Dateien (Filmmaterial) auf Übertragungsraten von 90-100 MB/s erreichen, was in etwa dem netto Maximum bei Gigabit-LAN entspricht. Auch bei gleichzeitigem Zugriff von mehreren Rechnern kommt man auf angenehme 60MB/s

Stromverbrauch
Mit dem HP Microserver N40L, 16GB ECC Ram und 4 Festplatten 1x20GB 2,5"HDD und 3x HGST 5K3000 2TB habe ich im schnitt einen Stromverbrauch von etwa 36Watt. Dieser läuft bei mir 24/7. Für die besagten HGST/Hitachi Platten habe ich mich übrigens entschieden da diese eine 24/7 Zertifizierung haben, leise und stromsparend sind, und mit nativen 512Byte Sektoren arbeiten.

Features
Dateizugriff über AFP,CIFS, FTP, NFS, iSCSI. Alles kein Problem.
Die Möglichkeit Snapshots zu erzeugen und auf externe Medien wegzusichern.
Mit dem miniDLNA Plugin direkter Zugriff auf Mediadaten über den eingebauten DLNA Client des Fernsehers.
Time-Machine-Backups funktionieren über eine AFP Freigabe.

Lesestoff
N40L Wiki
Bios Mod (HotPlug)
Forum Thread bei Hardwareluxx
FreeNAS Wiki

Kommentare

SchaubFD05.06.14 22:10
Hallo,

auch wenn ich spät schreibe, schöner Beitrag, leider wissen nur wenige etwas mit ZFS anzufangen und leider steckt ZFS selbst mit OpenZFS derzeit noch etwas in den Kinderschuhen bei Mac OS X. Aber ich denke, man wird ZFS nicht aufhalten können. Kein anderes Dateisystem hat diese Möglichkeiten. Selbst ReFS wozu man StorageSpaces braucht von Microsoft und ich glaube auch kaum, dass BTRFS oder HammerFS ähnliches erreichen werden.

Mich würde deine Erfahrung damit auf dem HP Server interessieren. Leider melde ich mich bei MTN nur sehr selten an, eine Antwort kann also etwas brauchen.
xaibex
xaibex12.09.16 10:22
Danke für dein Kommentar.

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